El nitrógeno líquido
es utilizado con distintos propósitos. En la actualidad se ha vuelto común su
uso en restaurantes para congelar de forma instantánea alimentos y bebidas o
para crear nubes de vapor para decorar un plato.
“Si tomas más de unas pocas gotas de nitrógeno líquido, éste se congelará y se tornará sólido frágil como un vidrio. Imagina si eso pasa dentro del canal alimenticio del estómago (...) El líquido también recoge rápidamente el calor, hierve y se transforma en gas”.
LA CONGELACIÓN
La congelación es, al
igual que la liofilización, uno de los métodos de mantenimiento más utilizados,
porque se logran los períodos de conservación más largos (superiores a los
veinte años, cuando se utiliza nitrógeno líquido).
En el proceso de
congelación, lo más importante es controlar la velocidad de disminución de la
temperatura, porque, si es muy lenta, los cristales que se forman a partir del
líquido contenido en las células serán muy grandes y pueden romper la membrana
celular.
Existen algunas
sustancias, como el dimetil sulfóxido (DMSO) y el glicerol, que ayudan a
proteger los microorganismos durante el proceso de congelación; se conocen como
crioprotectores. Estas sustancias tienen un bajo punto de congelacín (menor a 0
°C), por lo que reducen la velocidad de congelación de los componentes de la
célula microbiana.
El método de
congelación no necesita mucha mano de obra, pero el costo del equipo y del
mantenimiento de los cultivos es alto. Si se presenta una falla mecánica o un
corte en el suministro eléctrico, y no se han tomado las previsiones
necesarias, el material se puede perder. Durante el transporte, el cultivo debe
permanecer congelado (implica tener equipo de congelación que pueda ser
transportado) o se debe hacer crecer en un tubo inclinado, lo cual también
representa una desventaja, por los problemas que conlleva la resiembra.
El proceso de
congelación se puede clasificar, con base en la temperatura en la que se lleva
a cabo, en: Congelación Ordinaria; Congelación Ultrafría; Congelación Con
Nitrógeno Líquido.
Congelación Ordinaria
Durante la
congelación ordinaria se mantiene temperaturas de -5 a -20 °C; en este intervalo,
los microorganismos permanecen viables (es decir, una vez descongelados, los
microorganismos conservan todas sus funciones y características) por uno o dos
años (Drew, 1986). El método no se recomienda para periodos de almacenamiento
mayores.
Congelación Ultrafría
El cultivo por
congelar se recoge directamente por centrifugación de una suspensión de
microorganismos, o se prepara raspando una muestra de la suspensión en un tubo
con las condiciones adecuadas para su crecimiento. Luego, el cultivo se
suspende en un medio con glicerol o DMSO. La suspensión se coloca en tubos
especiales. La congelación ultrafría se efectúa en congeladores mecánicos, a
temperaturas entre -50 °C y -80 °C.
Debe controlarse la
velocidad de congelación de los microorganismos para mantener su viabilidad y
que la cepa no sufra daños irreparables. Dalby (1983) recomienda congelarlos a
una velocidad de 1 a 2 °C/min hasta llegar a -30 °C; después de alcanzar esta
temperatura, se acelera el proceso de congelación hasta lograr la temperatura
deseada. Drew (1986) ha observado que las cepas se conservan bien, durante
cinco años, a -40 °C.
La Congelación Con Nitrógeno Líquido
El método de
conservación por congelación más recomendado es el que utiliza nitrógeno
líquido, porque se logran temperaturas de -150 a -196 °C (Stanbury y Whitaker,
1987). La velocidad de congelación debe ser 1 a 2 °C/min hasta alcanzar una
temperatura de -30 °C, luego, 1 °C/min hasta -56 °C, después, se colocan las
muestras directamente en nitrógeno líquido para acelerar el proceso de
congelación.
El metabolismo
celular se detiene completamente a partir de los -130 °C; por esta razón, si el
microorganismo soporta el proceso de congelación, su viabilidad permanece
durante muchos años. Una de las principales ventajas de este método es que son
innecesarias las resiembras, por lo que se reducen al mínimo los riesgos de
contaminación y los cambios genéticos y bioquímicos en el microorganismo. Sin embargo,
el costo del equipo requerido es alto y es necesario mantener un suministro
constante de nitrógeno, lo que encarece el proceso. Además, es imprescindible
tomar previsiones en cuanto a fallas mecánicas y eléctricas para evitar perder
toda una colección.
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